基于系统保护规划的中国野生兰科植物优先保护研究

开展大尺度重要物种的优先保护研究对于提高生物多样性保护效率十分重要。兰科（Orchidaceae）植物是被子植物中最进化的类群和显花植物中的大类群之一，也是植物保护中的"旗舰"类群，全科物种均被列入《国家重点保护野生植物名录》中。本研究选择我国野生兰科植物这一特殊类群作为重要保护对象，在分析重要保护物种类群地理分布的基础上，利用系统保护规划（SCP）理论和方法，对我国野生兰科植物进行就地优先保护的理论研究，通过不可替代性分析、热点地区分析，以及结合自然保护区分布进行保护区效率评价和保护空缺性分析，最后提出我国兰科植物优先保护的合理规划建议，为生物多样性保护提供理论指导和决策依据。

中国是世界上兰科植物最为丰富的国家之一，且全科植物均在《国家重点保护野生植物名录》和《濒危野生动植物种国际贸易公约》(CITES)的保护之列。开展中国野生兰科植物的保护研究对该类群本身及其所处的生态系统的保护都具有重要意义。本研究在建立中国野生兰科植物物种及地理分布数据库的基础上，利用GIS结合筛除算法进行了丰富度地理分布及其热点地区的研究；进而利用多元回归分析了丰富度格局与气候、地形、植被等环境因子以及人口密度、公路密度人类活动因子之间的关系，从而探讨物种丰富度地理分布格局形成的机制；在此基础上，采用系统保护规划（SCP）理论和C-Plan保护规划软件，对中国野生兰科植物进行了优先保护研究和保护空缺分析。研究结果如下：（1）中国野生兰科植物共计187属1447种, 包括特有种601种，集中分布在我国的西南地区和台湾，尤以喜马拉雅山脉东段、横断山脉地区、西双版纳地区，滇东-桂西山地、台湾东部山地、海南岛南部、黔桂交界山区、鄂西渝东山地、秦岭伏牛山一带最为丰富，同时兰科植物在这些地区的区系分化率也非常高。采用筛除算法鉴别得到中国野生兰科植物分布的18个热点县，这些热点地区共代表了75%的兰科植物，并且绝大多数与全球生物多样性热点地区重叠；（2）多元回归结果显示，影响中国野生兰科植物物种丰富度的主要因子是温度季节性变化、最冷月降水量、最低海拔和公路密度，且最优模型选择结果显示由这四个因子组成的混合模型对中国野生兰科植物分布格局的解释率最高，这表明中国野生兰科植物物种丰富度格局受多种因素的共同影响，并且人类活动的影响不容忽视；（3）通过不可替代性分析和保护规划得出中国兰科植物的8个保护优先区，共有118个规划单元，可以保护589种中国野生兰科植物优先保护物种，这8个优先区分别是i喜马拉雅山-横断山区-秦岭地区、ii西双版纳-滇东南-十万大山地区、iii滇桂黔-南岭地区、iv渝东鄂西山地-巫山-雪峰山地区、v海南中南部山区、vi台湾东部山区、vii阿尔泰山山区、viii长白山山区。与国家级自然保护区进行叠加分析鉴别得到6个地区是我国兰科植物的保护空缺地，这些地区全部落在国家级保护区的分布范围之外。在本项目的支持下共发表论文5篇，其中SCI论文1篇，整理待投稿SCI论文1篇。本项目研究成果将为中国野生兰科植物保护策略的优化和自然保护区的合理布局提供了理论指导。